Як з'явилася матерія у Всесвіті: фізики з'ясували це, відтворивши Великий вибух

Фізики багато десятиліть намагаються зрозуміти, як виникла матерія у Всесвіті, з якої складаються зірки, планети і, звісно ж, люди та інші живі істоти. Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Physics Letters B, відтворили умови Великого вибуху в прискорювачі частинок і з'ясували, що більшу частину матерії створили не тоді, коли передбачалося раніше, пише Earth.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Щоб створити умови раннього Всесвіту, а якщо бути точніше, то найперші секунди після Великого вибуху, фізики використовували прискорювач частинок, де зіштовхували атоми майже зі швидкістю світла. Таким чином вони стали ближче до повного розуміння походження матерії у Всесвіті.

Для початку потрібно розуміти, що в перші секунди, і навіть мікросекунди після Великого вибуху, Всесвіт являв собою надзвичайно гаряче місце. Якщо температура в ядрі Сонця становить приблизно 15 млн градусів Цельсія, то відразу після Великого вибуху температура Всесвіту була приблизно у 250 тисяч разів вищою.

Через таку високу температуру не могли виникнути протони та нейтрони, які є головними будівельними блоками матерії. Натомість виникли найкрихітніші з відомих частинок — кварки та глюони. Згодом температура Всесвіту знизилася, космос почав стрімко розширюватися і найдрібніші частинки почали стикатися одна з одною. Таким чином з'явилися нейтрони і протони, які є основою атомів, з яких складається матерія, що оточує нас, у різних формах.

Але ці частинки могли бути створені або з початкової суміші кварків і глюонів, або ж унаслідок подальших взаємодій між частинками, які відбулися пізніше.

Уже кілька десятиліть фізикам відомо, що елементарні частинки D-мезони при зіткненні можуть створювати надзвичайно рідкісну частинку чармоній. Основне значення взаємодії мезонів, які складаються з двох кварків, залишалося довгий час незрозумілим. Але тепер фізики використовували отримані дані для оцінки сили цієї взаємодії.

Як показало дослідження, вчені прийшли до несподіваних результатів. Виявилося, що понад 70% чармонію походить із цих пізніших взаємодій. Це означає, що переважна частина всієї матерії у Всесвіті була створена не в результаті найперших взаємодій кварків і глюонів відразу після Великого вибуху, а пізніше. Хоча раніше припускали зворотне.

Нове дослідження має величезне значення для повного розуміння походження матерії у Всесвіті. За слова фізиків, для повного розуміння результатів експериментів на прискорювачах частинок потрібно ігнорувати частинки, що створені під час пізніших зіткнень. Матерія, що походить із найпершої суміші частинок, справді розкриває умови в найранішому Всесвіті.

Це дослідження не тільки прояснює походження матерії, а й спрямоване на розв'язання питань, пов'язаних із темною матерією та енергією, які продовжують спантеличувати фізиків.

Як уже писав Фокус, у Чумацькому Шляху виявлено нове зоряне скупчення. Відразу 7 дуже яскравих зірок надгігантів виявили вчені в скупченні серед 200 інших зірок.

Нагадуємо, що нова гіпотеза фізиків свідчить, що темною енергією є насправді крихітні тунелі, що з'єднують простір, під назвою червоточини. Вчені вважають, що виникнення цих червоточин призводить до того, що Всесвіт розширюється з дедалі більшою швидкістю, як уже писав Фокус.